JPS62202844A - 粉粒状石灰等の焼成方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉粒状石灰等の焼成方法およびその装置に係り
、詳しくは、微粉が飛散するような粉粒状の石灰等を流
動層焼成する方法および装置に関する。

〔従来技術〕

高炉や製鋼炉などに投入される副原料である石灰石は、
焼成されて脱炭素、脱珪酸、説硫機能などを有する製品
とされる。石灰石は採取されたとき大きな塊であったり
するが、焼成に通したサイズとなるように予め所望の粒
状とされる。そのような石灰を焼成するために、従来か
ら竪型炉やロータリキルンまたは流動層炉などが使用さ
れる。

その焼成のために使用される燃料は重油の高騰から安価
な石炭などに置き換えられ、石灰焼成炉として、上記の
竪型炉や流動層炉が採用されることが多くなってきてい
る。ところで、竪型炉は投入された石灰の充填層高が大
きくなることから通気性を確保するため、一定精度以上
のものでなければ焼成することができない。したがって
、採取された石灰岩を砕く際に出る微粉などは目詰りを
考慮して使用されず、別途埋め立てなどに供される程度
で採取量に対する利用率を上げることができない。さら
に、竪型炉による焼成には時間を要するので、最近では
流動層炉による焼成が行なわれるようになってきている
。例えば実公昭５８−５５２１５号公報には、流動層炉
を利用して石灰を焼成する装置が提案されている。この
種の流動層炉によれば、焼成時間が極めて短くできる利
点があるだけでなく、上述した焼成の対象外であった微
粉も投入でき、しかも、それが粒状石灰と同等に焼成で
きるので、採取資源の利用率が著しく高くなる利点があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

流動層炉にはある程度以下に粉砕された石灰が投入され
るが、上述したように粉砕の際に粉状になったものも含
まれており、焼成中に微粉が流動層を流過した流動化空
気に乗ってフリーボードに浮遊したり飛散する。そのた
めに、流動層炉から排出される排ガスを大気に放出した
り別途設けられているサスペンションプレヒータなどに
送出するにあたっては、排ガス中に含まれる微粉を除去
する必要がある。そこで、流動層炉にサイクロンを付設
し、微粉を排ガス中より捕集しなければならない。この
ように流動層炉にサイクロンを設けた例が、特開昭５３
−１１０６２４号公報に記載されている。その装置にあ
っては、サイクロンで捕集された微粉を焼成炉の後工程
である冷却装置へ導入して、焼成された微粉も製品とし
て冷却するようにしている。

ところで、粒状の石灰は流動層内を流動する間に焼成さ
れるが、微粉は流動層より直ちに飛散することが多い。

流動層上のフリーボードなどに浮　・遊した微粉は、排
ガスの熱に曝される程度で流動層の燃焼熱が直接及ばず
、しかも、サイクロンで捕集されてしまうので、微粉の
焼成が不十分となる傾向にある。そのために、微粉が炉
内に滞留する時間を長くするために炉を高くしたり、ま
た滞留時間が短くても焼成できるように、流動層におけ
る焼成温度を例えば９５０〜１０００℃といったように
高く保持しておかなければならない。その結果、焼成炉
の排ガス温度や冷却装置から排出される製品温度が高（
なり、燃料消費率が悪くなる問題がある。しかも、供給
燃料量が多いと流動化空気量も多く必要とされ、ひいて
は炉体の大型化や送風機などの付帯装置の大容量化が余
儀なくされる。

また、微粉の焼成度が一定せず、冷却装置から排出され
た焼成石灰の焼成率が所望値に保持し難（なる問題もあ
る。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので
、その目的は、流動層温度をできるだけ低くして燃料消
費率を向上させ、それによって炉設備の小型化を実現で
き、投入原料に微粉が含まれていてもまた脱炭酸中に粉
化の激しい結晶質石灰であっても、焼成率の高い石灰を
製造することができる粉粒状石灰等の焼成方法およびそ
の装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粉粒状石灰等の焼成方法の特徴を説明すると、
粉粒状の石灰等を流動層焼成したとき飛散する微粉を捕
集し、その微粉の全部または一部を流動層に戻して再度
焼成するようにしたことである。また、装置の特徴を第
１図を参照して述べると、粉粒状の石灰等を焼成する流
動層炉３と、その流動層炉３から飛散する微粉を捕集す
るサイクロン１２とで構成され、そのサイクロン１２で
捕集された微粉の一部を製品として排出する製品用シュ
ート１４と、残余の微粉を流動層炉３に戻す戻し用シュ
ート１５が設置されていることである。

〔発明の効果〕

本発明は、飛散した微粉を捕集して、その微粉の全部ま
たは一部を流動層に戻すようにしたので、焼成度の低い
微粉は再度焼成されることになり、捕集された微粉の焼
成率が向上し、製品の品質が向上する。その結果、滞留
時間が短くなりがちな微粉の十分な焼成を図ることを目
的として流動層炉内の温度を上げる必要がなくなり、し
たがって、燃料消費率が著しく向上する。燃料量の低減
に伴い炉設備の小型化も実現される。このような微粉の
捕集とその再焼成により、粉状石灰の製品化が図られ、
幅広い粉粒度を有する原料や粉化性の著しい結晶質石灰
石の使用が可能となり、採取量に対する利用率を著しく
向上させることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は粉粒状石灰の焼成設備１の全体構成図で、サス
ペンションプレヒータ２、流動焼成炉３および冷却装置
４を主たる構成とし、予熱された石灰を焼成および冷却
して、製鉄用副原料などを製造するものである。サスペ
ンションプレヒータ２は例えば複数個のサイクロンから
なる浮遊式熱交換器であり、原料投入口５から投入され
た粉粒状石灰石が、それぞれのダクト内を上昇する排ガ
スと熱交換しながら順次サイクロンＣ４゜Ｃ３，Ｃ２，
Ｃ１で捕集されて降下し、所定の温度に予熱されるよう
になっている。流動層焼成炉３は予熱された粉粒状石灰
を流動層６内で焼成する流動層炉であり、冷却装置４を
流過した空気７が流動化空気として導入されるようにな
っている。

この流動焼成炉３には、サスペンションプレヒータ２の
サイクロンＣ１で捕集された石灰石を、流動Ｆｉ６に供
給する石灰石供給シュート８が設けられ、′炉上には微
粉が浮遊した焼成炉排ガス９を後述するサイクロン１２
へ送出する排ガス送出口ｌＯが開口されている。

このような粉粒状石灰の焼成設備１における流動焼成炉
３には、その流動Ｍ６から飛散する微粉を捕集するサイ
クロン１２が付設されている。このサイクロン１２のう
ち冷却装置４側に設置されたサイクロン１２ａの下部に
は、分取ダンパ１３が取り付けられ、そこで捕集された
微粉を製品として排出する製品用シュート１４と、微粉
を流動層６に戻す戻し用シュート１５とが接続されてい
る。分取ダンパ１３は内蔵されているフラッパが揺動し
て通路を切換えるようなものであり、そのフラッパの作
動を制御することにより、微粉の焼成率を所望値に調整
することができる。したがって、フラッパにより製品用
シュート１４に微粉が払い出される場合には、それが冷
却装置４へ導入され、焼成された粒状の石灰と共に冷却
されることによって製品とされる。フラッパにより戻し
用シュート１５に払い出された場合には、その微粉は再
度流動焼成炉３内へ戻される。その結果、サイクロン１
２で捕集された微粉の一部は製品として、残余の微粉は
再焼成されることになる。なお、微粉を製品として取り
出す比率によってフラッパの作動時間が選定されるが、
稼働中に微粉の焼成率を調べ、その高低によってフラッ
パの作動を変えるなどしてより一層品質の優れた石灰を
得ることができる。ちなみに、分取ダンパ１２を備えた
サイクロンを複数設けることは差支えないが、微粉を製
品として取り出す量が微粉全体からみて少ないか飛散微
粉が多ければ、仮想線で示すように分取ダンパを有しな
いサイクロン１２ｂを適数個追加して、微粉の捕集とそ
の循環を速めたり循環回数を多くするようにしてもよい
。したがって、流動焼成炉３に付設されるサイクロンの
数は任意に選定することができ、場合によっては多数設
けることもある。なお、いずれのサイクロンにおいても
微粉と分離された排ガスはサイクロンＣ１に導入され、
サスペンションプレヒータ２における原料石灰の予熱に
供される構成となっている。

このような実施例によれば、予熱された石灰石のうち粗
粒は流動層６内で約１時間焼成され、底部または流動層
６から溢流するようにして、流動焼成炉３から排出され
る。微粉は流動層６から飛散してフリーボード１６に漂
ったり、流動化空気１７に乗ってサイクロン１２に導出
される。それぞれのサイクロンにおいては微粉が排ガス
から分離して捕集される。その微粉を製品として排出し
て冷却装置４へ送る場合には、分取ダンパ１３のフラッ
パの傾斜位置が変えられ、微粉は製品用シュート１４を
流過する。ある程度の量の微粉を製品用シュート１４へ
払い出した後フラッパの位置が切換えられ、次に捕集さ
れた微粉は戻し用シュート１３から流動焼成炉３へ戻さ
れる。炉内での滞留時間の少なかった微粉は再度焼成さ
れるので、焼成不足となることはない。もちろん、製品
として払い出された微粉の全てが完全に焼成されている
とは限らないが、サイクロンを介して循環する間に多く
の微粉が焼成されるので、サイクロンで捕集された微粉
の焼成率は高（なる。もちろん、排出された微粉の焼成
率を測定し、所定の焼成率になるように分取ダンパ１３
で微粉の分取量をコントロールするようにすれば、その
焼成率は一段と高いものにすることができる。その際、
焼成温度と微粉の焼成率との対応関係を把握し、焼成温
度を検出しながら分取ダンパ１３をコントロールしてお
けばよい。このように捕集された微粉の全部または一部
を流動焼成炉３に戻す構成になっていると、流動焼成炉
３で１回熱交換しただけの微粉を全量払い出す場合に必
要とされる９５０〜１０００℃に比較して、所定の焼成
率を得るに必要な焼成温度を８５０〜９００℃程度に抑
制することができる。

したがって、流動層６で消費される燃料量は少なくて済
み、それに伴って炉の小型化も可能となる。

第２図は異なる実施例で、流動焼成炉３に複数のサイク
ロン１８が付設されている場合のものである。サイクロ
ンが多数設けられていると、それぞれのサイクロン自体
を製品捕集用としたり、戻し用とすることができる。し
たがって、この例にあってはサイクロン１８ａには製品
用シュート１４が接続され、サイクロン１８ｂ、ｉｓｃ
に戻し用シュート１５が接続されている。そして、それ
ぞれのサイクロンには分取ダンパは設けられず、捕集さ
れた微粉は一義的に冷却装置４に払い出されたり、流動
焼成炉３に戻される。このようにしておくと、焼成率の
緻密な管理はやや劣るが、装置に可動部分がなくなり故
障やトラブルの発生が極めて低くなり、また設備費も低
廉なものとすることができる。

以上のような各実施例において、投入される石灰石の粒
度を調整する必要がなく、また、結晶質の石灰石など粉
化の激しいものでも、さらに少々粉状のものが混ざって
いても、広い粒度分布を有する粉粒状石灰の冷却が可能
となり、従前のように粉体を廃棄することなく採取全量
を原料に供して資源の有効な利用を図ることができる。

また微粉が多い場合でも高い熱効率で焼成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粉粒状石灰の焼成方法が適用される焼
成設備の全体図、第２図は異なる実施例の全体図である
。 ３−流動層炉（流動焼成炉）１２．１２ａ、１２ｂ、１
８．１８ａ＝１８ｃｍ−−サイクロン、１３−分取ダン
パ、１４−製品用シュート、１５・・−戻し用シュート
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒状の石灰等を流動層焼成したとき飛散する微
   粉を捕集し、その微粉の全部または一部を流動層に戻し
   て再度焼成することを特徴とする粉粒状石灰等の焼成方
   法。
2. （２）粉粒状の石灰等を焼成する流動層炉と、その流動
   層炉から飛散する微粉を捕集するサイクロンとで構成さ
   れ、 上記サイクロンで捕集された微粉の一部を製品として排
   出する製品用シュートと、残余の微粉を前記流動層炉に
   戻す戻し用シュートが設置されていることを特徴とする
   粉粒状石灰等の焼成装置。
3. （３）前記サイクロンは製品用シュートと戻し用シュー
   トとに接続された分取ダンパを有し、微粉あるいは製品
   の焼成率を所望値になるよう、分取量が調整されるよう
   になっていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の粉粒状石灰等の焼成装置。
4. （４）前記複数のサイクロンは、製品用シュートを有す
   る製品排出専用サイクロンおよび戻し用シュートを有す
   る戻し専用サイクロンから構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の粉粒状石灰等の焼成装
   置。